山西省太原市2013届高三调研考试物理试题

山西省太原市2012—2013学年高三年级调研考试物理试题说明：本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间120分钟，满分150分。第I卷（选择题共48分）选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，请将正确答案填入第Ⅱ卷前答题栏内。1．一物体在三个共点力F1、F2、F3的作用下做匀速直线运动，现保持F1、F2不变，不改变F3的方向，只将F3的大小减为原来的一半，下列说法中正确的是A．物体可能做圆周运动B．物体的动能一定变化C．物体一定做曲线运动D．物体一定做匀变速直线运动2．静止于水平地面的粗糙斜面体上放有物体m．现用水平力F推m，如图所示，在F由零逐渐增大的过程中，物体m和斜面体始终保持相对地面静止，则A．物体m所受的支持力逐渐增大B．物体m所受的静摩擦力一定增大C．物体m所受的合力逐渐增加D．水平面对斜面体的摩擦力保持不变3．一水平皮带传送装置如图所示，轻弹簧的一端固定在右侧的墙壁上，另一端连接一个滑块，滑块与皮带之间存在摩擦（设皮带与滑块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力），当滑块处在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平．现将滑块放到匀速向左运动的皮带上，在滑块接触皮带的瞬间，滑块的速度为零且弹簧正好处于原长，已知皮带足够长，则在弹簧从原长到第一次伸长到最长的过程中，滑块的速度和加速度的变化情况是A．速度先增大后减小B．速度先增大后不变C．加速度一直减小D．加速度先减小后增大4．北京时间2012年10月25日23时33分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第16颗“北斗”导航卫星发射升空并送入预定轨道，建成了包含多颗地球同步卫星的北斗卫星导航系统，已知地球同步卫星距地心的距离为r，运行速率为V1，其向心加速度为al；地球半径为R，近地卫星的运行速率为v2，向心加速度为a2，则A．1122;;varrvRaRB．211222;;varrvRaRC．211222;;vaRRvrarD．1122;;vaRRvrar5．如图所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，OM是与x轴成角的一条射线．现从坐标原点O以速度vo水平抛出一个小球，小球与射线OM交于P点，此时小球的速度v与OM的夹角为a；若保持方向不变而将小球初速增大为2vo，小球与射线OM交于P'，此时小球的速度v’与OM的夹角为'a，则A．小球从O运动到P'的时间是从O到P时间的2倍B．夹角'a是a的2倍C．小球通过P'点的速率是4vD．'OP=2OP6．质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行横轴的直线．已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变．整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为Ff，以下说法正确的是A．0一t1．时间内，汽车牵引力的数值为11vmtB．t1一t2时间内，汽车的功率等于121()fvmFvtC．tl一t2时间内，汽车的平均速率小于1222vvvD．汽车运动的最大速率1211(1)fmvvvFt7．如图所示，质量为m的滑块在沿斜面向上的恒力F=mgsin作用下，以一定的初速滑上倾角为的足够长的固定斜面，已知滑块与斜面间的动摩擦因数tan，取斜面底端所在平面为重力势能的参考平面，则滑块在从斜面底端运动至最高点的过程中，滑块与斜面摩擦而产生的热量Q，滑块的动能Ek、势能EP以及系统的机械能E随时间t、位移s变化的关系，下列图象大致正确的是[来源:]8．a、b是位于x上的两个点电荷，电荷量分别为Ql和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势如图中曲线所示（取无穷远电势为零），M、N、P为x轴上的三点，P点对应图线的最低点，a、P间距离大于P、b距离．一质子以某一初速度从M点出发，仅在电场力作用下沿x轴从M点运动到N点，下列说法正确是A．P点处的电场强度为0B．a和b-定是等量同种电荷C．质子在运动过程中速率先增大后减小D．质子在运动过程中加速度先增大后减小[来源:]9．如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，ad、be、cf分别是圆O的三条直径，等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E．现改变d处负点电荷的位置，下列判断正确的是A．移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿OeB．移至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿OcC．移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿OfD．移至f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe10．如图所示，在倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧，其一端固定在斜面下端的挡板上，另一端与质量为m的物体接触（未连接）．物体静止时弹簧被压缩了x0．现用力F缓慢沿斜面向下推动物体，使弹簧在弹性限度内再被压缩2x0后保持物体静止，然后撤去F，物体沿斜面向上运动的最大距离为4．5x0，则在撤去F后到物体上升到最高点的过程中A．物体的动能与重力势能之和不变B．弹簧弹力对物体做功的功率一直增大C．弹簧弹力对物体做的功为4．5m0singxD．物体从开始运动到速度最大的过程中克服重力做的功为02sinmgx11．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时速率为1m/s．从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F．力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图l和图2所示，则（两图取同一正方向，取g=l0m／s2）A．滑块的质量为0．5kgB．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0．05C．第1s内摩擦力对滑块做功为－1JD．第2s内力F的平均功率为1．5W12．如图所示，粗糙水平桌面AM的右侧连接有一竖直放置、半径R=0．3m的光滑半圆轨道MNP，桌面与轨道相切于M点．在水平半径ON的下方空间有水平向右的匀强电场，现从A点由静止释放一个质量m=0．4kg、电荷量为q的带正电的绝缘物块，物块沿桌面运动并由M点进入半圆轨道，并恰好以最小速度通过轨道的最高点P．已知物块与水平桌面间的动摩擦因数为0．55，电场强度mgEq，取g=10m/s2，则A．物块经过M点时的速率为3/msB．物块经过半圆轨道MN的中点时对轨道的压力为42NC．物块由M向P运动的过程中速率逐渐减小D．AM的长度为1m第Ⅱ卷（非选择题共102分）13．（12分）为测量一个遥控电动小车的额定功率，某研究小组进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0．5kg;②将电动小车、纸带和打点计时器按图1安装，并将整个装置置于水平桌面上；③接通打点计时器（其打点周期为0．02s）；④使电动小车以额定功率加速启动，达到最大速度一段时间后使用遥控关闭小车电源；⑤待小车静止时关闭打点计时器并取下纸带．图2是打点计时器在纸带上打下的部分点迹．已知纸带左端与小车相连，相邻两计数间的距离如图所示，相邻两计数点间还有四个点未画出，设小车在整个运动过程中所受的阻力恒定，分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果保留两位有效数字）（1）使用遥控关闭小车电源的时刻发生在两相邻的计数点对应的时刻之间（选填代表计数点的字母）；（2）关闭电源后电动小车加速度的大小为m／s2；（3）电动小车运动的最大速度为m/s；（4）电动小车的额定功率为W．14．（12分）图l为阿特武德机的示意图（不含光电门），它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家、物理学家阿特武德于1784年制成，他将质量均为M的重物用细绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态，再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动．测出其微小的加速度a，就可计算出重力加速度．（计算结果保留两位有效数字）（1）依据实验原理，重力加速度可表示为g=。（用物理量m、M、a表示）（2）为测量物体下落的加速度，某同学在阿特武德机的竖直杆上的Q点加装了光电门，用其测量左侧物体经过光电门时的挡光时间△t．让物体从与杆上的另一点P同一高度处由静止下落，用h表示P、Q两点的高度差，用L表示左侧物体遮光部分的长度①用游标为20分度的卡尺测量L时如图2所示，则L=cm；②某次实验中用光电门测出△t=1．85×l0－2s，则物体通过光电门时的速率v=m/s;③多次改变光电门的位置Q，每次均令物体从P点由静止开始运动，测量相应的h与△t的值，并计算出物体经过光电门时的瞬时速度v，下表是记录的几组实验数据，请根据实验数据在图3中作出v2一h的图象；④由图象可求得物体下落的加速度a=m／s2；⑤若M=1．10kg，m=0．20kg，则可得当地重力加速度的值为g=m／s2。15．（12分）如图，足够大的平行板电容器的两个极板AB竖直放置，两极板间的距离为d，其间电场可视为匀强电场，在两板正中央的O点用长为()2dll的绝缘细线悬挂一带电小球，现给电容器缓慢充电，小球偏向B板．当悬线与竖直方向的夹角为53°时，保持两极板间的电压不变，缓慢将B极板向右移动，增加两极板间的距离，直到悬线和竖直方向的夹角减小到37°．（取sin37°=0．6）（1）求B板向右移动的距离；（2）此后若剪断悬线，求带电小球加速度的大小和方向．[来源:]16．（12分）如图所示，质量为M的木块A套在粗糙的水平杆上，质量为m的小球通过绳与木块A相连，今用与水平方向成a角的斜向上的恒力F拉着小球带动木块一起向右运动，当M、m相对位置保持不变时，轻绳与水平杆间的夹角为，已知木块A与水平杆间的动磨擦因数，求：（1）轻绳的拉力大小；（2）木块A的加速度的大小，17．（16分）如图所示，竖直固定的14光滑圆弧轨道AB半径R=1．25m,BC为水平传送带与ab两动轮的切点．AB与BC水平相切于B点（未连接，圆弧轨道不影响传送带运动）．一质量为m=3kg的小滑块，从A点由静止滑下，当传送带静止时，滑块恰好能滑到C点，已知a、b两轮半径均为r=0．4m且两轮与传送带间不打滑，滑块与传送带间的动摩擦因数=0．1，取g=10m/s2．问：（1）BC两点间的距离是多少？（2）当ab顺时针匀速转动的角速度为0时，将滑块从A点由静止释放，滑块恰好能由C点水平飞出传送带，求0的大小以及这一过丧中滑块与传送带间产生的内能．18．（16分）如图所示，AB、CD、PS、MN各边界相互平行，'OO垂直边界且与PS和MN分别相交于G和O'点，AB、CD、CD、PS和PS、MN的间距分别为2L、3L和94L．AB、CD间存在平行边界的匀强电场，CD、PS间无电场，PS、MN间存在固定在'O点的负点电荷Q形成的电场区域．带正电的粒子以初速度v0从O点沿直线'OO飞入电场，粒子飞出AB、CD间的电场后经过CD、PS间的无电场区域后，进入PS、MN间，最后打在MN上．已知匀强电场的电场强度E与粒子质量m、电荷量q的关系为3038mvEqL，负点电荷的电荷量21258ELQk（k为静电力常数），PS、MN间的电场分布不受边界的影响，不计粒子的重力，求：（1）粒子到达PS界面时的速度和偏转的距离；（2）粒子到达MN上时与'O点的距离。19．（22分）如图所示，水平地面和半径R=0．5m的半圆轨道面PTQ均光滑．质量M=1kg．长L=4m的小车放在地面上，右端点与墙壁的距离为s=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平，现有一质量m=2kg的滑块（可视为质点）以v0=6m／s的水平初速度滑上小车左端，带动小车向右运动，小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车上表面的动摩擦因数=0．2，取g=10m／s2．（1）求小车与墙壁碰撞时滑块的速率；（2）求滑块到达P点时对轨道的压力；[来源:数理化网]（3）若圆轨道的半径可变但最低点P不变，为使滑块在圆轨道内滑动的过程中不脱离轨道，求半圆轨道半径的取值范围。[来源:]